第2章 圆锥曲线(单元分层自测·基础通关卷)高二数学沪教版选择性必修第一册
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内容正文:
2026-2027学年高二数学单元自测
第2章 圆锥曲线·基础通关
建议用时:120分钟,满分:150分
一、填空题(本大题共12题,1—6题每题4分,7—12题每题5分,共54分)
1.(26-27高二上·江苏常州·阶段检测)椭圆的离心率为________.
2.(26-27高二上·天津滨海新区·阶段检测)过原点作圆的切线,切点为,则切线长度为_____.
3.(24-25高二上·河北衡水·阶段检测)若双曲线的弦被点平分,则此弦所在的直线方程为______.
4.(26-27高二上·重庆九龙坡·阶段检测)已知圆过点,,,则圆的方程为_______;
5.(25-26高二上·江苏淮安·期中)已知、是椭圆的左、右焦点,点在上,若的最大值为9,则椭圆的长轴长为___________.
6.(25-26高二上·浙江·期中)设抛物线被直线截得的弦的长为,则___________.
7.(26-27高二上·江苏·阶段检测)圆:与圆:相交于A、B两点,则公共弦的长________.
8.(25-26高二下·云南昆明·开学考试)在椭圆中,为焦点,为长轴的一个端点,为短轴的一个端点,若,则的离心率为_____.
9.(25-26高二下·陕西宝鸡·阶段检测)已知双曲线的左焦点为为双曲线右支上任意一点,点的坐标为(3,1),则的最大值为___________.
10.(25-26高二上·天津静海·阶段检测)若点在第一象限,且为抛物线上的点,抛物线的焦点为,若,则___________.
11.(24-25高二上·重庆·期中)已知抛物线,过点的直线与抛物线交于、两点,若为定值,则实数的值为_______.
12.(26-27高二上·江苏徐州·阶段检测)若关于x的方程有唯一解,则b的取值范围是_______.
二、选择题(本大题共4题,13—14题每题4分,15—16题每题5分,共18分)
13.(24-25高二上·天津·阶段检测)椭圆中,以点为中点的弦所在直线斜率为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知点在双曲线上,到两渐近线的距离分别为,为双曲线的一个焦点,且到双曲线渐近线的距离为,若恒成立,则双曲线的离心率的最小值为( )
A. B. C.2 D.
15.(26-27高二上·安徽阜阳·阶段检测)已知圆C的方程为,直线l:与圆C交于A,B两点,若,则实数m等于( )
A.2 B.3 C.2 D.9
16.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)已知抛物线的焦点为,是抛物线上的一个动点,,则的最小值是( )
A. B. C. D.
三、解答题(本大题共5题,共78分;17—19题每题14分,20—21题每题18分)
17.(14分)(26-27高二上·福建宁德·阶段检测)(1)直线过点,且横截距为纵截距的两倍,求直线方程;
(2)已知直线恒过定点A,求A点的坐标;
(3)任选四点,,,中的三点,求圆的方程(多做只按第一个给分).
18.(14分)(26-27高二上·河北石家庄·阶段检测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,长轴长为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线:与椭圆相交于,两点,求的面积.
19.(14分)(25-26高二上·上海虹口·期中)如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由长方形的三条边和抛物线的一段构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有米.
(1)以抛物线的顶点为原点,其对称轴所在的直线为轴,建立平面直角坐标系(如图),求该隧道抛物线部分的方程;
(2)若行车道总宽度为米,请计算通过隧道的车辆限制高度为多少米?
20.(18分)(26-27高二上·江苏·阶段检测)已知双曲线:,过点,焦距为,点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)是否存在过点的直线l,与双曲线C交于P,Q两点,使得是以为顶角的等腰三角形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
21.(18分)(25-26高二上·山东淄博·期中)已知椭圆的两个焦点坐标分别为,,并且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)在椭圆上任取一点,过点作轴的垂线段,垂足为,当点在椭圆上运动时
①线段的中点的轨迹方程;
②不过原点且斜率为2的直线与点的轨迹交于A,B两点,求的面积最大值.
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第2章 圆锥曲线·基础通关(参考答案)
一、填空题(本大题共12题,1—6题每题4分,7—12题每题5分,共54分)
1.
2.
3.
4.(或)
5.
6. 或
7.
8.
9.
10.
11.
12.{或}
二、选择题(本大题共4题,13—14题每题4分,15—16题每题5分,共18分)
13
14
15
16
D
B
D
B
三、解答题(本大题共5题,共78分;17—19题每题14分,20—21题每题18分)
17.(14分)
【解析】(1)当直线的横纵截距均为0时,直线符合题意;
当直线的横纵截距均不为0时,依题意设其方程为,
代入点,可得,直线方程为,即.
故所求的直线方程为或;(4分)
(2)将化为,
由可得,即定点的坐标为;(9分)
(3)当选择时,可知线段的中垂线方程为,
则可设圆的圆心坐标为,由可得,
解得,则圆心为,半径为,
故所求圆的方程为,即;
当选择时,与上同法,可设圆的圆心坐标为,
由可得,解得,
则圆心为,半径为,
故所求圆的方程为,即;
当选择时,
不妨设圆的方程为 ,
则得,解得,
故所求圆的方程为;
当选择时,
不妨设圆的方程为 ,
则得,解得,
故所求圆的方程为.(14分)
18.(14分)
【解析】(1)由题知,,则,
又因为,
所以椭圆的标准方程为.(7分)
(2)由题意知,直线过右焦点,如图,作出符合题意的图形,
设,,联立,
消去得,所以由韦达定理得,,
则由弦长公式得,
所以的面积.(14分)
19.(14分)
【解析】(1)由题意知,抛物线的顶点为原点,对称轴为轴,且开口向下,故设抛物线的方程为,
由图可知,隧道截面总宽度为米,总高度为米,长方形部分高度为米,则抛物线部分的高度为米.
因为抛物线关于轴对称,所以点的横坐标为,
又因为点在轴下方米处,所以点的纵坐标为,即.
将点代入方程,得,解得,
所以该抛物线的方程为.
又因为隧道宽度为米,所以的取值范围是,
故该隧道抛物线部分的方程为.(7分)
(2)因为行车道总宽度为米,且关于轴对称,
所以车辆最外侧边缘的横坐标为或.
不妨取,代入抛物线方程,得,解得.
此时,隧道顶部在处距离地面的高度为米.
设通过隧道的车辆限制高度为米, 根据题意,
要求行驶车辆顶部与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有米,
即,即,解得.
故通过隧道的车辆限制高度为米.(14分)
20.(18分)
【解析】(1)∵焦距为,,①,
在双曲线上,②.
联立①②,解得,.
所以双曲线的标准方程为.(9分)
(2)由(1)可知,假设存在直线,使是以为顶角的等腰三角形.
设线段的中点为,则.
当直线斜率不存在时,:与双曲线相离,不合题意,舍去;
当直线斜率存在时,设斜率为,则:.
联立消去,整理得.
由且得,且.
设,则,
所以,则,
即.
①当,即时,,代入双曲线的方程得,此时,符合题意.
②当,即时,直线的斜率.
由得,解之得或(舍去),
此时直线的方程为,即.
综上所述:存在直线,其方程为或.
(18分)
21.(18分)
【解析】(1)由题可设椭圆的标准方程为.
由椭圆的定义知:,所以,
所以,.
所以
所以椭圆的标准方程为.(9分)
(2)①设,则.
因为点在椭圆上,所以,所以,即.
所以线段的中点的轨迹方程为.
②设不过原点且斜率为2的直线的方程为,即.设.
由,得.
由,得.
.
所以.
点到直线的距离为,
所以的面积为.
因为,所以,所以,当且仅当,即时,等号成立.
所以.
即的面积最大值为.
(18分)
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第2章 圆锥曲线·基础通关
建议用时:120分钟,满分:150分
一、填空题(本大题共12题,1—6题每题4分,7—12题每题5分,共54分)
1.(26-27高二上·江苏常州·阶段检测)椭圆的离心率为________.
2.(26-27高二上·天津滨海新区·阶段检测)过原点作圆的切线,切点为,则切线长度为_____.
3.(24-25高二上·河北衡水·阶段检测)若双曲线的弦被点平分,则此弦所在的直线方程为______.
4.(26-27高二上·重庆九龙坡·阶段检测)已知圆过点,,,则圆的方程为_______;
5.(25-26高二上·江苏淮安·期中)已知、是椭圆的左、右焦点,点在上,若的最大值为9,则椭圆的长轴长为___________.
6.(25-26高二上·浙江·期中)设抛物线被直线截得的弦的长为,则___________.
7.(26-27高二上·江苏·阶段检测)圆:与圆:相交于A、B两点,则公共弦的长________.
8.(25-26高二下·云南昆明·开学考试)在椭圆中,为焦点,为长轴的一个端点,为短轴的一个端点,若,则的离心率为_____.
9.(25-26高二下·陕西宝鸡·阶段检测)已知双曲线的左焦点为为双曲线右支上任意一点,点的坐标为(3,1),则的最大值为___________.
10.(25-26高二上·天津静海·阶段检测)若点在第一象限,且为抛物线上的点,抛物线的焦点为,若,则___________.
11.(24-25高二上·重庆·期中)已知抛物线,过点的直线与抛物线交于、两点,若为定值,则实数的值为_______.
12.(26-27高二上·江苏徐州·阶段检测)若关于x的方程有唯一解,则b的取值范围是_______.
二、选择题(本大题共4题,13—14题每题4分,15—16题每题5分,共18分)
13.(24-25高二上·天津·阶段检测)椭圆中,以点为中点的弦所在直线斜率为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知点在双曲线上,到两渐近线的距离分别为,为双曲线的一个焦点,且到双曲线渐近线的距离为,若恒成立,则双曲线的离心率的最小值为( )
A. B. C.2 D.
15.(26-27高二上·安徽阜阳·阶段检测)已知圆C的方程为,直线l:与圆C交于A,B两点,若,则实数m等于( )
A.2 B.3 C.2 D.9
16.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)已知抛物线的焦点为,是抛物线上的一个动点,,则的最小值是( )
A. B. C. D.
三、解答题(本大题共5题,共78分;17—19题每题14分,20—21题每题18分)
17.(14分)(26-27高二上·福建宁德·阶段检测)(1)直线过点,且横截距为纵截距的两倍,求直线方程;
(2)已知直线恒过定点A,求A点的坐标;
(3)任选四点,,,中的三点,求圆的方程(多做只按第一个给分).
18.(14分)(26-27高二上·河北石家庄·阶段检测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,长轴长为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线:与椭圆相交于,两点,求的面积.
19.(14分)(25-26高二上·上海虹口·期中)如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由长方形的三条边和抛物线的一段构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有米.
(1)以抛物线的顶点为原点,其对称轴所在的直线为轴,建立平面直角坐标系(如图),求该隧道抛物线部分的方程;
(2)若行车道总宽度为米,请计算通过隧道的车辆限制高度为多少米?
20.(18分)(26-27高二上·江苏·阶段检测)已知双曲线:,过点,焦距为,点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)是否存在过点的直线l,与双曲线C交于P,Q两点,使得是以为顶角的等腰三角形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
21.(18分)(25-26高二上·山东淄博·期中)已知椭圆的两个焦点坐标分别为,,并且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)在椭圆上任取一点,过点作轴的垂线段,垂足为,当点在椭圆上运动时
①线段的中点的轨迹方程;
②不过原点且斜率为2的直线与点的轨迹交于A,B两点,求的面积最大值.
试题 第3页(共3页) 试题 第2页(共3页)
试题 第1页(共3页) 试题 第2页(共3页)
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2026-2027学年高二数学单元自测
第2章 圆锥曲线·基础通关
建议用时:120分钟,满分:150分
一、填空题(本大题共12题,1—6题每题4分,7—12题每题5分,共54分)
1.(26-27高二上·江苏常州·阶段检测)椭圆的离心率为________.
【答案】
【解析】将椭圆方程化为标准形式 ,
则 ,,,
故离心率为 .
2.(26-27高二上·天津滨海新区·阶段检测)过原点作圆的切线,切点为,则切线长度为_____.
【答案】
【解析】由圆的方程,可得该圆的圆心为,半径,
原点到圆心的距离为.
因为是切线的切点,根据圆的切线性质可知,即为直角三角形,且.
由勾股定理可得切线长.
3.(24-25高二上·河北衡水·阶段检测)若双曲线的弦被点平分,则此弦所在的直线方程为______.
【答案】
【解析】令弦所在直线与双曲线交点分别为,显然,
则,两式作差,有,故,
所以弦所在的直线的斜率为,故所求直线为,整理得.
故答案为:
4.(26-27高二上·重庆九龙坡·阶段检测)已知圆过点,,,则圆的方程为_______;
【答案】(或)
【解析】设圆的方程为,其中.
将,,的坐标代入,得,前两式相减得,解得.
将代入第一式和第三式,得,解得,进而.
所以圆的方程为,即.
5.(25-26高二上·江苏淮安·期中)已知、是椭圆的左、右焦点,点在上,若的最大值为9,则椭圆的长轴长为___________.
【答案】
【解析】由椭圆的定义及基本不等式得,
当且仅当时等号成立,
由于,所以,长轴长.
故答案为:
6.(25-26高二上·浙江·期中)设抛物线被直线截得的弦的长为,则___________.
【答案】 或
【解析】设,,
由,得,
则,
由弦长公式得,
即,解得或(舍),
故答案为:.
7.(26-27高二上·江苏·阶段检测)圆:与圆:相交于A、B两点,则公共弦的长________.
【答案】
【解析】由圆:与圆:,
两圆相减得公共弦所在直线方程为:,
由圆:,可得,所以圆心,半径,
所以圆心到直线的距离,
所以.
8.(25-26高二下·云南昆明·开学考试)在椭圆中,为焦点,为长轴的一个端点,为短轴的一个端点,若,则的离心率为_____.
【答案】
【解析】如图,因为,所以,所以,
所以,即,因,代入整理得,
即,解得(负解舍去).
故答案为:
9.(25-26高二下·陕西宝鸡·阶段检测)已知双曲线的左焦点为为双曲线右支上任意一点,点的坐标为(3,1),则的最大值为___________.
【答案】
【解析】由题意可知双曲线的实半轴长,设右焦点为,
所以,
,
当且仅当、、三点共线且在点和点之间时取等号.
的最大值为
10.(25-26高二上·天津静海·阶段检测)若点在第一象限,且为抛物线上的点,抛物线的焦点为,若,则___________.
【答案】
【解析】因为抛物线的焦点坐标为,
则准线方程为,
所以,解得:
,所以,即:,
因此抛物线的方程为,
因为点在抛物线上,
将其代入抛物线方程:,
又因为点在第一象限,所以,
则:.
故答案为:.
11.(24-25高二上·重庆·期中)已知抛物线,过点的直线与抛物线交于、两点,若为定值,则实数的值为_______.
【答案】
【解析】若直线与轴重合,则该直线与抛物线只有一个交点,不合乎题意,
设直线的方程为,联立得,
设、,则,,
,同理可得,
所以,
因为为定值,所以,解得.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
12.(26-27高二上·江苏徐州·阶段检测)若关于x的方程有唯一解,则b的取值范围是_______.
【答案】{或}
【解析】由题意,,即,
问题等价于在上有唯一解,
令表示圆心为,半径为1的圆的上半部分,
而表示斜率为的直线,如下图示:
只需与在上有唯一公共点,
①当直线与半圆右上部相切时,,由解得,此时有唯一公共点;
当直线过时,直线方程为,由图知当时恒有两个交点;
当直线过时,直线方程为,由图知时恒有一个公共点.
综上,的范围为或},原方程有唯一解.
二、选择题(本大题共4题,13—14题每题4分,15—16题每题5分,共18分)
13.(24-25高二上·天津·阶段检测)椭圆中,以点为中点的弦所在直线斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知以点为中点的弦所在直线斜率存在且不为0,
设该直线与椭圆的两个交点坐标为,
则①,②,由②①得,
所以以点为中点的弦所在直线斜率为.
故选:D.
14.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知点在双曲线上,到两渐近线的距离分别为,为双曲线的一个焦点,且到双曲线渐近线的距离为,若恒成立,则双曲线的离心率的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】设,则双曲线的渐近线方程为,
因此,
故,
由于在双曲线上,故,即,
因此,
由于,
由可得,故,故离心率的最小值为,
故选:B
15.(26-27高二上·安徽阜阳·阶段检测)已知圆C的方程为,直线l:与圆C交于A,B两点,若,则实数m等于( )
A.2 B.3 C.2 D.9
【答案】D
【解析】圆C:可化为,
所以,解得.
由题意知圆C的圆心为,故圆心C到直线l的距离为,
又,所以,解得.
16.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)已知抛物线的焦点为,是抛物线上的一个动点,,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为抛物线,所以且准线为,
由抛物线的定义可知,则,
因为且,所以,
则,当且仅当三点共线时,等号成立.
故选:B.
三、解答题(本大题共5题,共78分;17—19题每题14分,20—21题每题18分)
17.(14分)(26-27高二上·福建宁德·阶段检测)(1)直线过点,且横截距为纵截距的两倍,求直线方程;
(2)已知直线恒过定点A,求A点的坐标;
(3)任选四点,,,中的三点,求圆的方程(多做只按第一个给分).
【答案】(1)或
(2)
(3)当选三点时,圆的方程为;
当选三点时,圆的方程为;
当选三点时,圆的方程为;
当选三点时,圆的方程为.
【解析】(1)当直线的横纵截距均为0时,直线符合题意;
当直线的横纵截距均不为0时,依题意设其方程为,
代入点,可得,直线方程为,即.
故所求的直线方程为或;
(2)将化为,
由可得,即定点的坐标为;
(3)当选择时,可知线段的中垂线方程为,
则可设圆的圆心坐标为,由可得,
解得,则圆心为,半径为,
故所求圆的方程为,即;
当选择时,与上同法,可设圆的圆心坐标为,
由可得,解得,
则圆心为,半径为,
故所求圆的方程为,即;
当选择时,
不妨设圆的方程为 ,
则得,解得,
故所求圆的方程为;
当选择时,
不妨设圆的方程为 ,
则得,解得,
故所求圆的方程为.
18.(14分)(26-27高二上·河北石家庄·阶段检测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,长轴长为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线:与椭圆相交于,两点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题知,,则,
又因为,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由题意知,直线过右焦点,如图,作出符合题意的图形,
设,,联立,
消去得,所以由韦达定理得,,
则由弦长公式得,
所以的面积.
19.(14分)(25-26高二上·上海虹口·期中)如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由长方形的三条边和抛物线的一段构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有米.
(1)以抛物线的顶点为原点,其对称轴所在的直线为轴,建立平面直角坐标系(如图),求该隧道抛物线部分的方程;
(2)若行车道总宽度为米,请计算通过隧道的车辆限制高度为多少米?
【答案】(1)
(2)米
【解析】(1)由题意知,抛物线的顶点为原点,对称轴为轴,且开口向下,故设抛物线的方程为,
由图可知,隧道截面总宽度为米,总高度为米,长方形部分高度为米,则抛物线部分的高度为米.
因为抛物线关于轴对称,所以点的横坐标为,
又因为点在轴下方米处,所以点的纵坐标为,即.
将点代入方程,得,解得,
所以该抛物线的方程为.
又因为隧道宽度为米,所以的取值范围是,
故该隧道抛物线部分的方程为.
(2)因为行车道总宽度为米,且关于轴对称,
所以车辆最外侧边缘的横坐标为或.
不妨取,代入抛物线方程,得,解得.
此时,隧道顶部在处距离地面的高度为米.
设通过隧道的车辆限制高度为米, 根据题意,
要求行驶车辆顶部与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有米,
即,即,解得.
故通过隧道的车辆限制高度为米.
20.(18分)(26-27高二上·江苏·阶段检测)已知双曲线:,过点,焦距为,点.
(1)求双曲线C的标准方程;
(2)是否存在过点的直线l,与双曲线C交于P,Q两点,使得是以为顶角的等腰三角形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在直线,或.
【解析】(1)∵焦距为,,①,
在双曲线上,②.
联立①②,解得,.
所以双曲线的标准方程为.
(2)由(1)可知,假设存在直线,使是以为顶角的等腰三角形.
设线段的中点为,则.
当直线斜率不存在时,:与双曲线相离,不合题意,舍去;
当直线斜率存在时,设斜率为,则:.
联立消去,整理得.
由且得,且.
设,则,
所以,则,
即.
①当,即时,,代入双曲线的方程得,此时,符合题意.
②当,即时,直线的斜率.
由得,解之得或(舍去),
此时直线的方程为,即.
综上所述:存在直线,其方程为或.
21.(18分)(25-26高二上·山东淄博·期中)已知椭圆的两个焦点坐标分别为,,并且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)在椭圆上任取一点,过点作轴的垂线段,垂足为,当点在椭圆上运动时
①线段的中点的轨迹方程;
②不过原点且斜率为2的直线与点的轨迹交于A,B两点,求的面积最大值.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】(1)由题可设椭圆的标准方程为.
由椭圆的定义知:,所以,
所以,.
所以
所以椭圆的标准方程为.
(2)①设,则.
因为点在椭圆上,所以,所以,即.
所以线段的中点的轨迹方程为.
②设不过原点且斜率为2的直线的方程为,即.设.
由,得.
由,得.
.
所以.
点到直线的距离为,
所以的面积为.
因为,所以,所以,当且仅当,即时,等号成立.
所以.
即的面积最大值为.
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